摘 要 采用西門子S7-200 PLC為控制器，應用STEP7編程軟件對機械手的動作過程進行控制。本文對簡單機械手的運行過程及PLC的控制電路和程序等方面做了詳細的敘述。

關鍵詞 簡單機械手；手動；自動；PLC

中圖分類號 TP29 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0148-01

在生產(chǎn)線上，通常需要機械手搬運物品。為滿足生產(chǎn)的需要，很多系統(tǒng)要求設置多種工作方式，如手動工作方式和自動工作方式；自動工作方式又有連續(xù)、單周期、單步、回原點等幾種工作方式之分。以前的機械手是采用繼電控制系統(tǒng)控制，其控制系統(tǒng)復雜，大量的接線使系統(tǒng)的可靠性低，自動化程度不高，安全系數(shù)也不高，現(xiàn)在采用PLC進行順序控制后，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和工作效率。

1 機械手動作過程描述

圖1 機械手工作示意圖

本控制系統(tǒng)中，包括機械手本體、上限位、下限位、左限位、右限位等四個傳感器。動作過程包括下降、夾緊、上升、右移、放松、上升等六個動作。如圖1所示?？刂迫蝿帐菍⑽矬w從A點運送到B點。

一個完整的機械手動作過程包括：機械手從原點開始下降，當下降到下限位時（即A工位），停止下降，夾緊工件（持續(xù)1S鐘，確保工件有效夾緊），然后上升，當機械手到上限位時，右移，到右限位時，機械手下降，到下限位時停止下降，松開機械手，將工件放于B工位（持續(xù)1S鐘，確保工件有效釋放），然后機械手上升、左移回到原點。完成一個完整的工作周期。

2 機械手控制面板功能說明

系統(tǒng)中操作面板如圖2所示。操作面板上設有機械手的五種工作方式的選擇開關以及手動運行時的各個操作按鈕，以及各個開關、按鈕的輸入點地址分配。

機械手的五種工作方式通過方式開關來選擇。

2.1 手動工作方式

在手動工作方式下，可以進行6種手動控制。

圖2 機械手操作控制面板

2.2 回原點工作方式

可以使系統(tǒng)返回原點狀態(tài)，為進入自動工作方式做好準備。

此系統(tǒng)原點狀態(tài)是指：機械手停留在最上和最左位置，即左限位傳感器和上限位傳感器有效，且夾緊裝置為松開狀態(tài)。

2.3 單步工作方式

在此工作方式下，從初始步開始，每按下一次起動按鈕，系統(tǒng)運行一步動作，完成該步動作后即停止，待下次起動按鈕再次被按下，再向下個動作轉(zhuǎn)換。

2.4 單周期工作方式

此方式下，按下起動按鈕，從初始動作開始按順序執(zhí)行一個工作周期的所有動作，完成后，返回并停留在初始步。

2.5 連續(xù)工作方式

此方式下，按下起動按鈕，從初始步開始循環(huán)執(zhí)行若干個工作周期。當按下停止按鈕，也要將當前工作周期執(zhí)行完，返回并停留在初始步。

圖3 自動控制程序順序功能圖

3 系統(tǒng)設計

根據(jù)系統(tǒng)要求，共需要17個輸入點，5個輸出點。選擇s7-200系列CPU226來完成本任務。

外部接線圖根據(jù)要求畫出即可。

由主程序、公用子程序、手動子程序、自動子程序組成本項目程序結(jié)構。

自動控制程序用順序控制設計法設計程序。其順序功能圖如圖3。

將順序功能圖轉(zhuǎn)為梯形圖，其他程序部分用經(jīng)驗法編寫，編譯下載調(diào)試運行。

4 結(jié)束語

機械手是生產(chǎn)線中主要的輔助設備之一，而且經(jīng)常要求其具備多工作方式的運行特點，使其滿足生產(chǎn)過程的不同需求。用西門子S7-200PLC對其進行控制，簡化了繁雜的硬件線路，節(jié)省了空間，降低了設備的故障率，使設備的性能穩(wěn)定，操作簡單。

參考文獻

[1]西門子公司SIMATIC STEP7-Micro編程參考手冊[M].

[2]廖常初.s7-200PLC編程及應用[J].機械工業(yè)出版社.

[3]張崇巍，李漢強.運動控制系統(tǒng)[J].武漢理工大學出版社.